论文开题：简易LCR测试仪的设计

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：　　　信息科学与工程学院　　　　　　专业班级：　　　电子信息工程A班

课题名称 简易LCR测试仪的设计

1、本课题的的研究目的和意义：

本毕业设计希望通过对电阻\电容\电感测试仪的设计来培养综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，系统的掌握单片机的开发设计过程，强化实际应用技能训练，为今后开展单片机应用系统的设计和开发打下初步的基础。
台式ＬＣＲ测试仪有着较高的测量精度，可达０．０１％，并且有ＲＳ２３２串口数据传输功能和数据存储功能，可以方便的将用户的测量数据传送到ＰＣ上，方便对数据的整理与记录和与其他测量仪的连接。但是耗电较高，携带操作不方便，对使用环境的要求也较高。手持式的ＬＣＲ测试仪可以摆脱使用环境的束缚，又有着较高的测量精度和测量速度，可以满足实时测量的要求。嵌入式微处理器给嵌入式测量设备提供了可能，由于它体积小，功耗低，操作控制简单，使其可以在各种嵌入式平台中充分发挥作用。通过利用微处理器芯片实现的嵌入式测量设备在实际
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定的测试频率所以在测量精度和测量速度上较差，但随着微处理器的发展该难点也逐步被改善。这次设计本着简洁的思想用LCR谐振的方法制作该测量仪器。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：

本课题研究了包括固定轴法在内的几种RLC的传统测量方法，并进行了优缺点的分析和论证，采用了较简易的谐振法，并给出了具体实现方案。 本课题要求设计谐振回路、频率采集、电源电路、量程切换和微处理器控制电路，以及数字显示电路。对于谐振法的计算方法进行严密推倒，分析电子线路实现时可能造成的误差，通过软件编程进行误差修正，以及软件编程对本仪器精度的影响。在解决谐振频率不稳定以及测量速度慢的问题上提出个人的设计方案
整个设计内容包括设计并画出全部硬件电路图和详细的程序流程图，着重描述系统的程序流程和算法以及程序设计要点。成果形式将以成品（手持LCR测量仪）和论文的形式展现。

4、拟解决的关键问题：

谐振法要求较高频率的激励信号和不固定的测试频率，基于微处理器的LCR谐振法测量电阻、电感、电容值的方案，将受到测量速度和测量精度两个难点。
采用LCR自激震荡通过微处理器采集频率由软件编程计算参数值的方法可解决谐振法要求高频率的激励信号和不固定的测试频率两个硬件上的难点。由于微处理器采集的变量是频率所以测量速度将受到限制，这需要软件上进行改善逐步提高采集速度。硬件上元器件自身的误差和电源波动将使自激震荡电路产生频率波动，这使得所产生的频率稳定度差影响测量的精度。而当所测量的器件参数值小的情况下由谐振电路产生的频率公式可知f0很大，这对于单片机来说采集是有一定的难度的。所以需要对电路进行改进








改进型
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5、研究思路、方法和步骤：
本测量仪采用谐振法测量电感电容和电阻，其方法是用谐振回路的谐振特性来进行测量，其测量原理可用图1所示的电路进行说明。
测量L*时，配用标准电容C1，用L*和C1组成谐振回路，测量出回路的谐振频率f即可计算出L*的电感量；测量R*时，配用标准电容C1、Rs，用R3、C3、Rs、R*和C1组成谐振回路，测量出回路的谐振频率f即可计算出R*的电阻量；测量电容C*，配用标准电感L1，用L1和C*组成谐振回路，测量出回路的谐振频率f即可计算出C*的电容量。
上述方法存在缺陷，当L*、C*、R*很小时谐振频率f很大测量比较困难，为此我们采用图1所示的修改电路，分别用Rs、L1、C1进行垫底降低测量时的谐振频率。假设由L1、C1组成的谐振回路频率为f0、由R3、C3、Rs、C1组成的谐振回路频率为f1。
测量L*时，L*和L1串联测得（L1+L*）和C1组成的谐振频率为f2，则可根据下式计算出
L*=[（f0/f2）2-1]L1 （1）
测量R*时，R*和Rs串联测得（Rs+R*）和R3、C3、C1组成的谐振频率为f2，则可根据下式计算出 R*=[（f1/f2）2-1]R1 （2）
测量C*时，C*和C1并联测得（C1+C*）和L1组成的谐振频率为f2，则可根据下式计算出
C*=[（f0/f2）2-1]C1 （3）



步骤：

1、测量原理可行性分析
2、硬件电路设计和制作
3、程序设计和调试
4、安装调试
5、误差分析和软件修正
6 ……（未完，全文共3997字，当前仅显示2019字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：简易LCR测试仪的设计》）